UTILIZAÇÃO DA "CINZA" DE BIOMASSA FLORESTAL COMO FONTE DE NUTRIENTES EM POVOAMENTOS

PUROS DE Eucalyptus grandis

LUIZ MORO Engenheiro florestal

Orientador: Prof. Dr. JOSÉ LEONARDO DE M. GONÇALVES --

Dissertação apresentada à Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", da U niversidade de São Paulo, para obtenção do título de Mestre em Ciências - Área de concentração: Ciências Florestais

PIRACICABA Estado de São Paulo - Brasil

Março -1994

Ficha catalográfica preparada pela Seção de Livros da Divisão de Biblioteca e Documentação - PCLQ/USP

Moro, Luiz M867u Utilização da "cinza" de biomassa florestal como

fonte de nutriente em povoamentos puros de Euca(vptus grandis. Piracicaba, 1994.

53p.

Diss. (Mestre) - ESALQ Bibliografia.

1. Cinza de biomassa florestal 2. Eucalipto - Povoamento florestal 3. Eucalipto - Nutrição I. Escola Supe rior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba

CDD 634.9734

ii

UTILIZAÇÃO DA "CINZA" DE BIOMASSA FLORESTAL COMO FONTE DE NUTRIENTES EM POVOAMENTOS

PUROS DE Eucalyptus grandis

LUIZ MORO

Aprovada em: 11.04.1994

Comissão julgadora:

Prof. Dr. José Leonardo de M. Gonçalves ESALQIUSP

Prof. Dr. Fábio Poggiani ESALQIUSP

Prof. Dr. Iraê Amaral Guerrini FCAlUNESP

. / I t V. o h.~~J. k \ Prof. Dr. 1'sé Leonirdo de M. Gonçalves

/ Orientador

\.r

AOS MEUS PAIS JOSÉ E OLÍMPIA,

PELA DEDICAÇÃO À MINHA FORMAÇÃO

PESSOAL E PROFISSIONAL

À MINHA ESPOSA MARILZA,

PELO APOIO E COMPREENSÃO DURANTE

O DESENVOLVIMENTO DESTA TAREFA

ÀS MINHAS FILHAS ANA CAROLINA,

MARINA E LARISSA,

iii

PELA ABDICAÇÃO DE SEUS PRECIOSOS MOMENTOS

DEDICO

iv

AGRADECIMENTOS

À Champion Papel e Celulose Ltda, na pessoa do Diretor de Recursos Naturais,

Sr. Manoel de Freitas, pela oportunidade concedida e incentivos prestados, sem os

quais não seria possível este aprimoramento científico.

Ao Professor Dr. José Leonardo de Moraes Gonçalves, meu orientador, pela

incansável dedicação, apoio irrestrito e amizade que foram decisivos na conclusão

deste trabalho.

Aos amigos da Champion Papel e Celulose Ltda e da Charnflora Agrícola Ltda,

especialmente ao Sr. Antônio Sérgio Diniz, pela amizade, compreensão e

incentivo.

À equipe de pesquisa florestal da Charnflora Agrícola Ltda, pela presteza e

qualidade nos trabalhos de campo e, de modo especial, ao técnico agrícola Marco

Aurélio Freitas Lopes.

Aos funcionários do Instituto de Pesquisa e Estudos Florestais (IPEF) e da Escola

Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ), que de alguma forma, me

auxiliaram na elaboração deste, destacando Osvaldo Damião Júnior (ex­

funcionário), o técnico agrícola José Amarildo da Fonseca pelos trabalhos

prestados no experimento de casa de vegetação, e o técnico em química Elvio

Tadeu Aguado pela realização das análises de laboratório.

v

Ao Professor Dr. Hilton Thadeu Zarate do Couto, pela co-orientação, sugestões

de coleta de material no campo e auxílio prestado nas análises estatísticas.

Ao Professor Dr. João Walter Simões, também pela co-orientação e sugestões no

transcorrer deste trabalho.

Ao Professor Dr. Iraê Amaral Guerrini, pelas sugestões, incentivo e, sobretudo,

pela amizade.

Ao engenheiro florestal e funcionário da Chamflora Agrícola Ltda, Robinson

Cannaval Jr., pelo auxílio prestado nas análises estatísticas.

Ao colega e funcionário da Champion Papel e Celulose Ltda, Armando José

Storni Santiago, pela tradução do resumo.

Ao técnico em computação do Departamento de Ciências Florestais -

ESALQIUSP, Milton Cezar Ribeiro, pela composição deste texto.

A todos que direta ou indiretamente tiveram participação na realização deste

trabalho, externo meus sinceros agradecimentos, em especial, àqueles que me

incentivaram para que fosse possível o cumprimento desta meta.

vi

ÍNDICE

Pág

Resumo ........................................................................................................ viii

Summary ..................................................................................................... xi

1. INTRODUÇÃO ....................................................................................... 01

2. REVISÃO DE LITERATURA .. , .............................................................. 03

2.1. Considerações Gerais Sobre os Solos do Cerrado ................................ 03

2.2. Efeitos da Cinza Sobre as Características Químicas do Solo ............... 05

2.3. Efeitos da Cinza Sobre as Propriedades Físicas do Solo ....................... 08

2A. Efeitos da Cinza Sobre as Propriedades Biológicas do Solo ................ 09

2.5. Efeitos da Cinza Sobre a Produção Vegetal ........................................ 10

3. MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................... 13

3.1. Local de Instalação do Experimento e Características Físicas e

Químicas do Solo .............................................................................. 13

3.2. Caracterização Climática da Área ExperimentaL ................................ 15

3.3. Material Genético Usado no Plantio, Tratamentos Aplicados e

Delineamento ExperimentaL.............................................................. 17

3 A. Avalições Dendrométricas e Amostragens dos Componentes

Aéreos das Árvores para Análises Químicas ...................................... 19

3.4.1. Estimação do Índice de Sítio (IS) ............................................... 21

3.5. Análise Química do Material Vegetal ................................................... 22

3.6. Avaliação Econômica Relacionada com os Custos e Beneficios

Advindos da Aplicação da Cinza....................................................... 22

3.7. Incubação de Amostras de Solo com Diferentes Dosagens

de Cinza ............................................................................................ 24

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................. 25

4.1. Efeito da Cinza de Biomassa Florestal Sobre o Crescimento

das Árvores ....................................................................................... 25

4.1.1. Crescimento em Altura, DAP, Volume, Percentagem

de Falhas e Índice de Sítio ...................................................... 25

4.1.2. Produção de Matéria Seca .......................................................... 29

4.2. Custos e Beneficios Advindos da Aplicação da Cinza ........................ 30

vii

4.3. Reflexos da Aplicação de Adubo e Cinza Sobre as Características Químicas e Físicas do Solo ........................................ 32

4.3 .1. Análise Química e Física do Solo em Condições de

Campo ........................................................................................ 32

4.3.2. Análise Química do Solo em Condições de Laboratório ............. 36

4.4. Efeito da Cinza Sobre as Quantidades de Nutrientes

Acumulados Pelos Componentes das Árvores .:................................. 40 4.5. Eficiência de Utilização dos Nutrientes .............................................. 43

5. CONCLUSÕES ....................................................................................... 45

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................... 47

viii

UTILIZAÇÃO DA "CINZA" DE BIOMASSA FLORESTAL COMO

FONTE DE NUTRIENTES EM POVOAMENTOS

PUROS DE Eucalyptus grandis

RESUMO:

Autor: LUIZ MORO

Orientador: Prof. Dr. JOSÉ LEONARDO DE M. GONÇALVES

Com o intuito de avaliar a utilização da "cinza", proveniente de biomassa­

florestal, como fonte de nutrientes para florestamentos com Eucalyptus grandis,

foi instalado um experimento no município de Casa Branca-SP, numa área cujo

solo foi classificado como sendo um Latossolo Vermelho Amarelo, textura média,

distrófico, sob um clima do tipo Cwa, segundo Kõppen. Os tratamentos

constituiram-se das seguintes aplicações de fertilizante mineral e "cinza":

testemunha, sem aplicação de "cinza" nem fertilizante; aplicação de 417 kglha de

NPK 10:20: 10 na cova de plantio; e aplicações de doses crescentes de "cinza", 5,

10, 15, 20 e 25 tlha, distribuídas a lanço e incorporadas superficialmente até 10

cm de profundidade com grade leve, por ocasião do plantio. O delineamento

experimental foi o de blocos casualizados, composto de 7 tratamentos e 3

repetições. As árvores foram plantadas no espaçamento de 3,0 x 2,0 m. Aos 51,

63 e 79 meses pós-plantio, avaliou-se o diâmetro médio à altura do peito -DAP­

(cm), a altura média (m), o índice de sítio (m), o volume sólido de madeira com

casca (m3 lha) e a percentagem de falhas.

ix

As características físicas e químicas do solo foram avaliadas 72 meses após o

plantio. Sob condições ambientais de laboratório, temperatura média igual a 20°C,

foram incubadas amostras de solo, oriundas da área experimental com tratamentos

que receberam doses de "cinza" equivalentes a 0, 15, 30 e 45 tlha. Aos 2, 60 e

120 dias de incubação, foram feitas análises químicas para avaliar os reflexos da

aplicação de "cinza" nas características químicas do solo. Os tratamentos que

receberam "cinza" foram superiores ao que recebeu fertilizante, em que a dose de

20 tlha, proporcionou ganhos de produção 49% superiores aos da testemunha. Por

intermédio da equação Y = 193,5398 + 7,6614 X - 0,1678 X2 (R2=0,78; P=0,05),

onde Y é o volume sólido de madeira com casca (m3 lha) e X é a dose de "cinza"

aplicada, e pelos custos variáveis relativos à aplicação da "cinza", estimou-se que

a dose mais econômica de "cinza" seria igual a 19,6 tlha, para uma distância de

transporte deste resíduo igual a 65 km. Cerca de 21 m3 de madeira com casca

seriam necessários para pagar as despesas envolvidas com a aplicação da "cinza".

Ou seja, 25% do ganho de produção de madeira obtido com a aplicação desta

dose, que foi de 64,6 m3 de madeira por ha. De acordo com as análises de solo

feitas 72 meses após a aplicação de "cinza", verificou-se que, com exceção do pH

e do P, não havia diferença estatisticamente significante entre tratamentos. Por

outro lado, a concentração e o conteúdo de macronutrientes locados nos diversos

componentes das árvores foram bastante influenciados pela aplicação da "cinza",

destacadamente, para os nutrientes Ca e K. Atribuiu-se a estes nutrientes a maior

parte dos efeitos sobre a nutrição mineral do Eucalyptus grandis, responsáveis

pelas maiores respostas em produtividade. Nas condições de laboratório, a "cinza"

promoveu mudanças significativas nas características químicas do solo, alterando

por conseguinte, a nutrição mineral das árvores. A sensível elevação da fertilidade

x

do solo promovida pela "cinza" foi tomada como sendo a principal razão para os

ganhos de produtividade obtidos mediante a aplicação desse resíduo industrial.

UTILIZA TION OF ASH FROM FOREST BIOMASS AS A

SOURCE OF NUTRIENTS FOR HOMOGENEOUS

EUCALYPTUS GRANDIS STANDS

xi

Author: LUIZ MORO

Adviser: Prof. Dr. JOSÉ LEONARDO DE M. GONÇALVES

SUMMARY

In order to evaluate the utilization of ash - produced from burnet biomass forest -

as a nutrient source to Eucalyptus grandis plantations, an experiment was

established in the municipal district of Casa Branca - SP. The soil type at the

experimental area has been classified as Red Yellowish Latossol, medium texture,

distrophic, under a Cwa climate classification, according to Kõppen. Treatments

consisted on the foUowing mineral fertilizer and ash application: control, without

application of ash and fertilizer; the application of 417 Kg/ha NPK 10.20.10 in

the planting hole; application of increasing amounts of ash 5, 10, 15, 20, 25 t/ha,

casting distributed and superficially incorporated up to 10 cm with light disking,

during planting operation. Experiment design was the randomized block,

composed of 3 treatments and 3 repetitions. Trees were planted in a 3,0x2,0 m

spacing. After 51, 63 and 79 months from planting, Diamenter at Breast Height

(DBH-cm), average height (m), site index (m), timber volume (m3 lha) and

planting failure percentage were evaluated. Physical and chemical soil

characteristics were evaluated 72 months after planting. In the laboratory - under

normal conditions environment, average temperature equal 200 C - soil samples

xii

from experiment areas were incubated with treatments which have had received

ash doses equivalent to O, 15, 30 and 45 tlha. In the 2nd, 60 th and 120 th days

afie r incubation, chemical analysis were undertaken to evaluate the effects of ash

application on the chemical soil characteristcs. Ash application resulted in a

considerable wood productivity increase. For example, for the treatment with best

response, 20 t/ha, productivity increase reached 49% more than controI. In a

broad way, the treatments which received ash application were superior to those

which fertilizer was applied. Using the equation Y=193,5398 + 7,6614 X - 0,1678

X2 (R2=0,78;P=0,05), where Y is wood solid volume with bark (m3 lha) and X

refers to number of ash dose applied, and using variable costs related with ash

application, it was estimated that 19,6 tlha should be most economic ash dose to

be applied, for a considered ash transportation distance of 65 Km. About 21 m3

of wood (bark considered) should be necessary to offset related costs of ash

application, that is, 25% of the productivity increase obtained from this dose

application, which was 64,6 m3 of wood/ha. Afier 72 months from ash

application, it was observed that, apart from pH and P, there were no differences

at statistical leveI between treatments. On the other hand, the concentration and

the content of macronutrients placed in the various tree components were very

influenced by ash application, notoriously for Ca and K. It was attributed to these

nutrients the major effects on Euca/yptus grandis nutrition, which resulted in

great increases in productivity. At laboratory leveI, ash appIication promoted large

changes on the chemical soil characteristics, demonstrating be able to alter

radically soil fertility, consequently tree mineral nutrition. The c1earIy soil

fertility increase promoted by the ash was taken as being the main reason for

productivity increase obtained from the application ofthis industrial residue.

1

1. INTRODUÇÃO

o grande crescimento das indústrias de celulose, papel e siderurgia nas últimas décadas tem provocado a geração de elevados montantes de resíduos sólidos e líquidos, os quais têm se constituído em constante preocupação econômica e ambiental. Dentre os resíduos, a Cinza de Biomassa Florestal! tem tido destaque, tanto pelos montantes produzidos, como pelas suas características fisicas e químicas, que têm levado muitos pesquisadores e silvicultores a acreditar no seu potencial como fonte de nutrientes para as árvores e, também, como agente capaz de melhorar as condições fisicas e químicas do solo. A utilização desse resíduo toma-se mais promissora, ao se considerar que a maioria dos solos atualmente em uso nos plantios com fms industriais, foram originalmente ocupados por vegetação de cerrados, de baixa fertilidade natural. Além disso, deve-se considerar também a crescente elevação dos custos de aquisição e·· aplicação de fertilizantes minerais, que levam os silvicultores a procurar meios alternativos de manejo florestal, com intuito de reduzir despesas.

Por outro lado, poucos são os estudos conduzidos no Brasil que utilizaram a cinza como insumo de produção em plantações florestais. Alguns pesquisadores verificaram grandes retornos em produção, devido à aplicação desse resíduo. Praticamente todos os estudos tiveram um enfoque de pesquisa aplicada, oferecendo poucas explicações científicas para as razões que levam as árvores a responder positivamente à adição de cinza.

1 Cinza de Biomassa Florestal é um resíduo industrial, sólido, proveniente da combustão incompleta e variável de madeira e casca, com intuito de produzir energia térmica para a produção de vapor. Este resíduo também é conhecido como Moinha de Carvão, dadas as suas características fisicas e químicas. O vapor produzido é usado para geração de energia elétrica e para aquecimentos diversos nas indústrias de celulose, papel e siderurgia, principalmente. Por comodidade de redação, a seguir será utilizado apenas o termo cinza para se referir a esse resíduo industrial.

2

Neste contexto, freqüentemente se pergunta, nos mais diversos meios científicos e técnicos do setor florestal:

quais são os reflexos a curto, médio e longo prazos da aplicação de cinza

sobre as características fisicas e químicas do solo? Quais são os efeitos na nutrição mineral das árvores? Enfim, como se explicam os ganhos de

produtividade florestal promovidos pela aplicação da cinza proveniente de

biomassa florestal?

Foram objetivos do presente trabalho:

analisar o efeito da cinza sobre o crescimento de povoamentos florestais

formados com E. grandis, bem como, fazer uma avaliação frnanceira dos

custos e beneficios advindos da aplicação desse resíduo industrial; estudar os efeitos da cinza de biomassa florestal sobre as características fisicas e químicas de um solo de textura média; avaliar os reflexos desse resíduo sobre a nutrição mineral das árvores.

3

2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Considerações Gerais Sobre os Solos do Cerrado

A expansão da área reflorestada no Brasil tem sido feita principalmente em solos sob vegetação de cerrado. Estes solos são caracterizados como de baixa fertilidade natural e alto grau de acidez, sendo encontrados sob condições bioclimáticas diversas, as quais determinam a predominância dos processos de perda (LOPES & COX, 1977; COSTA & CARMO, 1985).

Evidências da baixa capacidade de retenção de água desses solos são relatadas por (RANZANI, 1972; MEDINA & GROHMAN, 1966; WOLF, 1975 e LOPES, 1983), onde a maioria estabelece certo grau de relação com as características·· texturais e com o baixo teor de matéria orgânica.

Os solos comumente utilizados para plantios florestais, como os Entisolos e alguns Oxisolos, não podem ser aceitos como um reservatório permanente de nutrientes, pois além de serem consumidos pela exploração da floresta, estão sujeitos a erosão e a lixiviação, determinando a perda de produtividade do sítio. Essa tendência pode ser minimizada pela combinação de aplicação de fertilizantes químicos e práticas de manejo (PRITCHET, 1979 e COLE, 1981).

Por outro lado, PRITCHET (1979), afIrma que os solos florestais devem ser aceitos como organismos dinâmicos, nos quais os processos de intemperismo estão sempre atuando, constituindo-se portanto, nos agentes de reabastecimento natural dos solos em nutrientes. Entretanto, o autor não correlaciona quantitativamente a perda dos nutrientes por erosão, lixiviação e exportação, com a reposição pelo intemperismo, cujas perdas podem, muitas vezes, ser bem maiores do que a reposição natural de nutrientes pelo solo (através do intemperismo) e pelas aplicações via fertilizantes, levando a um empobrecimento do solo, tomando-o, por vezes, de baixíssima produtividade potencial.

Em solos de cerrado, ° acúmulo de matéria orgânica é resultante da baixa

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capacidade de mineralização desta (RIBEIRO et aI., 1972 e LOPES, 1977).

DATALTO (1982), afirma que a redução do teor de matéria orgânica dos Latossolos de textura média e Areias Quartzosas, solos típicos da região dos cerrados, através do revolvimento da camada arável, é conseqüência de uma rápida mineralização da matéria orgânica, que, especialmente nestes solos, comprometerá drasticamente a retenção de água e nutrientes. A diminuição da matéria orgânica nos solos sob vegetação de cerrado é tida como uma das principais causas do decréscimo do seu nível de fertilidade, conseqüentemente, afetando sua capacidade produtiva.

Discorrendo sobre o manejo da CTC de solos tropicais, (BUOL et aI., 1975 e SANCHEZ, 1981), afrrmam ser necessário pelo menos 4 meq/100g para reter a maioria dos cátions contra os efeitos da lixiviação. Citam que o aumento da CTC é um objetivo importante de manejo, podendo ser praticado com melhores·· resultados através da calagem e adição de matéria orgânica aos solos. A cinza de biomassa florestal, embora não seja considerada como a única fonte de matéria orgânica, nem tão pouco utilizada com objetivos similares aos da aplicação de calcário, contém teores significativos de matéria orgânica e cálcio, dentre outros.

HERNANI (1986) cita que a queima de resíduos vegetais tem um papel relevante em regiões de solos quimicamente pobres, pois ela promove a passagem, quase

que imediata, dos nutrientes da vegetação para as cinzas que são depositadas sobre a superfície do terreno, constituindo-se assim, em alternativa à melhoria da fertilidade do solo em pré-plantio.

Embora reconhecendo o efeito benéfico do fogo na mineralização da matéria orgânica e no aumento da fertilidade do solo, esta prática deve ser aplicada com certos cuidados pois, em determinadas condições de solo e clima, pode promover também uma rápida lixiviação dos nutrientes e, em culturas florestais cujos ciclos são relativamente longos, esses efeitos podem ser percebidos apenas temporariamente.

KEMPER & LENTHE (1985), afrrmam que o recobrimento não homogêneo da

5

superficie do solo numa derrubada de floresta leva à distribuição heterogênea das

cinzas, o que aumenta a variabilidade espacial dos nutrientes no solo, revelando­se no crescimento heterogêneo das culturas. Este aspecto pode muito bem ser observado na cultura de eucalipto, mediante a grande variação de concentração de

cinza nas leiras deixadas pela derrubada da floresta primitiva ou mesmo mediante

as leiras da colheita de plantios florestais.

2.2. Efeitos da Cinza Sobre as Características Químicas do Solo

A composição das cinzas produz importantes mudanças nas propriedades químicas do solo. O pH dos primeiros 5 cm superficiais de um "Alfisol" de Ghana, aumentou de 5,2 para 8,1 logo após a queima, e caiu para 7,0 dois anos

depois. As camadas mais inferiores (5-15 e 15-30 cm) também tiveram elevação··

significativa no pH, mas voltaram, dois anos depois, a apresentar valores próximos aos originais (NYE & GREENLAND, 1964).

Um mês após a queima, o pH nos primeiros 15 cm de um Latossolo, elevou-se significativamente. No quarto mês, o aumento observado para o pH foi ainda mais

relevante e 12 meses após a queima, os efeitos ainda não haviam se dissipado completamente, sendo que o pH mantinha-se acima dos níveis originais (SILVA, 1981).

HERNANI (1986), estudando três diferentes sistemas de limpeza do terreno (sem remoção dos materiais da floresta, queima total e limpeza total com trator de esteira e lâmina reta), detectou que o pH na camada 0-4 cm, sob as condições do tratamento com queima total, foi sempre significativamente mais elevado que sob os outros tratamentos, porém não houve diferenças significativas nas demais camadas. A elevação do pH foi atribuída à constituição das cinzas depositadas na superficie do solo.

Trabalho realizado por BARROS et alo (1982), em áreas de cerrado com plantio de Euca/yptus grandis, com o objetivo de verificar o efeito da queima de leiras sobre a liberação de elementos minerais para o solo, bem como o crescimento das

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árvores, detectou que o pH em áreas com leiras foi 7,2 contra 4,5 em áreas sem

leiras, antes do plantio, e após 5 anos do plantio, o pH ainda era 5,9 para a área

com leira e 4,4 para a área sem leira.

WEBER et aI. (1987) estudaram os efeitos da aplicação de cinza, N e P sobre a

atividade da microbiota na decomposição de casca de eucalipto, e verificaram um

aumento na quantidade de C02 desprendida em função das doses crescentes de

cinza adicionadas ao material. Esse efeito pode ser atribuído ao fornecimento de

nutrientes pela cinza e à neutralização da acidez das cascas.

o efeito da cinza de biomassa sobre o pH do solo foi estudado por NA YLOR &

SCHMIDT (1989), que ao aplicarem de ° a 55 tlha de cinza observaram, dois anos após, os valores de 5,6 e 7,0, respectivamente.

LÜKEN et aI. (1983) constataram que oito meses após a queima de uma floresta

primária do tipo "Cerrado Grosso", a camada 0-10 cm de um LVA foi afetada

muito mais intensamente que a 20-30 em, sendo que o fósforo, o cálcio e a

saturação por bases sofreram significativos incrementos e o alumínio trocável

sofreu rápida diminuição, enquanto que não houve mudanças na matéria orgânica

e no magnésio. Quatro anos após, o teor de alumínio trocável ainda era inferior ao

da floresta primária.

SILVA (1981) observou que, um mês após a queima, os teores de bases trocáveis,

fósforo, potássio e sódio dos primeiros 15 cm de um Latossolo, elevaram-se

significativamente. No quarto mês, os aumentos observados para o fósforo foram

ainda mais relevantes e 12 meses após a queima os efeitos ainda não haviam se

dissipado completamente, sendo que o cálcio, magnésio e o fósforo mantinham-se

acima dos níveis originais, enquanto que o alumínio trocável permanecia

significativamente abaixo desses níveis.

HERNANI (1986) detectou que os teores de cálcio na camada de 0-4 cm, no 24°

mês após a queima, mantiveram-se cerca de 4 vezes maiores que o original, não

sendo afetados os teores das camadas de até 80 cm de profundidade. O teor de

magnésio trocável na camada 0-4 cm sofreu mudanças sob o tratamento com

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queima total, mas não foi significativamente afetado para outros métodos de

limpeza. Sob o tratamento queimado, na camada 0-4 cm, o teor de alumínio no 4°

mês decresceu 8 vezes em relação à época anterior à queima e, oito meses após,

esse teor ainda era 2 vezes menor que o original. A utilização da queima também

resultou em teores de fósforo maiores na camada 0-4 cm, sendo que os

tratamentos sem cinza não apresentaram efeitos significativos. Um mês após a

queima, o teor de potássio da camada 0-4 cm, foi 2,6 vezes maior que o original.

A partir do quarto mês observou-se uma tendência de declínio, sendo que no 13°

mês após a queima, o teor de potássio tornou-se semelhante ao original.

CADlMA et aI. (1982) também constataram, três meses após a queima, que todas

as camadas (0-5, 5-15, 15-30 e 30-50 cm) de um Latossolo Amarelo sofreram

quedas significativas no teor de alumínio.

BARROS et aI. (1982) mostram que em áreas com leira, os teores de P, K, Ca e

Mg foram 46,7~ 4,3; 2,8 e 40,0 vezes superiores, respectivamente, aos da área sem

leira, no período anterior ao plantio e, após 5 anos, os teores de nutrientes ainda

estavam na ordem de 9,7; 6,7; 1,7 e 8 vezes superiores em relação à área sem

leira.

NA YLOR & SCHMIDT (1989), ao estudarem a aplicação de O a 55 tJha de cinza,

observaram elevação da disponibilidade de K, Ca, Mg e P em solo ácido, com

tendência de diminuição com o passar dos anos. Quanto ao N, embora quase não

ocorresse na cinza, em todas as parcelas com cultivo de alfafa, os teores de N

eram no mínimo 2 vezes maiores que nas parcelas testemunhas, provavelmente

em função da melhoria do ambiente da rizosfera. As plantas que receberam cinza

apresentaram maiores teores de B, Mo e Zn, permanecendo os demais

micronutrientes iguais à testemunha.

EDEN et aI. (1991), analisando as propriedades de um solo numa área florestal

queimada no norte de Roraima, mostraram que após a queima houve um notável

aumento de Ca e Mg trocáveis e um menor incremento do K, havendo um

subseqüente declínio nos teores com o passar dos anos.

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o efeito de queima de grande quantidade de material combustível, maior que 50

tlha, pode ser comparado com o efeito da calagem ao solo, sendo a liberação de

Ca a principal responsável pelas mudanças, particularmente na profundidade de 0-

2 cm (TOMKINS et aI., 1991). Os autores citam ainda que o pH, Ca trocável e P

disponível tiveram seus níveis aumentados após 2 anos da queima e precipitação

de 2.000 mm de chuva.

SIMPSON et aI. (1983) estudaram o comportamento da mistura de cinza com

lodo de indústria de papel nas doses de 59 a 118 tlha e observaram aumentos do

pH do solo, matéria orgânica e níveis de fósforo e cálcio trocáveis. Também o

autor ERICH (1991), estudando a utilização de cinza de caldeira do processo de

produção de energia, concluiu haver aumento do pH do solo e suprimento de P e

K às plantas.

STAPE & ZANI (1990) estudaram o efeito de diferentes adubações de

manutenção em Euca/yptus grandis, implantados em Areias Quartzosas, onde

evidenciaram que 5 tlha de cinza forneceu de modo mais equilibrado e de forma

mais lentamente solúvel os macro e rnicronutrientes, comparando-se a uma

fórmula NPK de relação (1:3:7) mais Ca, Mg e micronutrientes.

NYE & GREENLAND (1964) detectaram significativos aumentos de K, Ca e Mg

nos 5 cm superficiais dos solos após a queima, sendo, respectivamente, de 5, 2,9 e

1,5 vezes superiores aos observados antes da queima, e um ano após, os teores,

com exceção do Ca, se aproximaram aos originais.

POGGIANI et aI. (1983) recomendam que dentro do possível, a devolução das

cinzas às florestas é uma solução que deve ser sempre incentivada, face ao

elevado teor de potássio, cálcio, magnésio e outros nutrientes que elas contêm.

2.3. Efeitos da Cinza Sobre as Propriedades Físicas do Solo

Embora poucas pesquisas tenham sido desenvolvidas com o objetivo de detectar

as possíveis contribuições da cinza nas alterações das propriedades fisicas do

9

solo, tem-se encontrado algumas indicações da sua existência. PEREIRA et aI. (1982) citam que a moinha de carvão vegetal, além de relativamente rica em

certos elementos, pode atuar na retenção de umidade inicial às plantas. McINTOSH et aI. (1987) citam resultados preliminares indicando que a adição de

cinza no solo reduz a resistência à penetração e a densidade aparente. Dados

divergentes foram evidenciados por THICKE et aI. (1988), mostrando que aplicações de O a 123 tlha de cinza não afetaram a densidade aparente do solo.

VALENZUELA (1960) conclui que a liberação de materiais básicos das cinzas e a desidratação das partículas mais superficiais do solo através do fogo, provocam um melhoramento da estrutura através do aumento em número, tamanho e estabilidade dos agregados do solo, conseguindo-se uma grande resistência ao efeito destruidor das gotas da chuva no horizonte superficial. Também Tarrant1,

citado por V ALENZUELA (1960), concluiu que em solos da reserva índia·· Colville, Washington, U.S.A., se produzia uma agregação no solo causada pela

liberação de materiais básicos da cinza.

2.4. Efeitos da Cinza Sobre as Propriedades Biológicas do Solo

o estudo da microbiologia do solo necessita de maior disponibilidade de tempo,

investimentos e equipamentos de grande precisão, sendo então provavelmente

estas uma das principais causas de poucos trabalhos desenvolvidos no tocante ao uso da cinza sobre a alteração da microfauna do solo. Entretanto, SINGH et aI. (1990), utilizando cinza na recuperação de um solo e vegetação em uma área de mina degradada, concluíram haver um incremento significativo da atividade da massa microbiana e dehidrogenase, podendo ser bons indicadores da reabilitação da microbiologia de um solo degradado. Isto está de acordo com observações feitas por TOMECEK et aI. (1989), que utilizando cinza de caldeira na revegetação de área com deficiência de fósforo, concluíram que a inoculação de micorrizas aumentou o peso seco de Festuca arundinacea com cinza altamente alcalina somente com alta aplicação de P, enquanto que a micorriza estimulou o

lTARRANT, R. F. Changes insome physical soil properties afier a prescribed bum in young ponderosa pine. Joumal ofForestry 45 (7): 439 - 441, 1956.

10

crescimento de alfafa com cinza moderadamente alcalina em mistura com baixa

fertilização.

Corbet, citado por V ALENZUELA (1960), discutindo algumas pesquisas em que

se estudou o efeito da cinza sobre a população de microrganismos do solo, afmna

que o número de bactérias pode ser possivelmente aumentado pela adição das

cinzas. Encontrou também que após a queima, o número total de colônias de

nitro bactérias aumentava pela influência das cinzas da madeira. De acordo com

este mesmo autor, a melhoria das propriedades físicas e o aumento da

disponibilidade de elementos químicos no solo, através das cinzas, são fatores

inegáveis no aumento do número de bactérias nitrificantes e actinomicetos.

Ainda segundo Corbet, citado por VALENZUELA (1960), o número total de

actinomicetos do solo é aumentado com a queima, devido ao efeito exercido pelas

cmzas.

2.5. Efeitos da Cinza Sobre a Produção Vegetal

Os efeitos da cinza sobre o aumento da produção de diversas culturas agrícolas e

florestais foram estudados por vários autores, como, por exemplo, os observados

por MAGDOFF et aI. (1986) que, estudando o uso de cinza de madeira na

produção de milho e alfafa, perceberam que as plantas cresceram mais com a

aplicação de cinza do que com a aplicação de calcário. Ocorreram injúrias nas

plantas quando foi usado excesso de calcário, mas geralmente não ocorreram

quando excesso de cinza foi aplicado. NA YLOR & SCHMIDT (1989), citam que

a produção máxima total de feno (l3,84 tJha de matéria seca) foi obtida com o uso

de 55 tlha de cinza, sendo que com apenas 19 tlha de cinza a produção rendeu

10,7 tlha. As produções obtidas mediante aplicações de cinza superaram a

testemunha absoluta que produziu apenas 5,6 tlha de matéria seca. SIMPSON et

aI. (1983), estudando mistura de cinza com lodo de esgoto de indústria de papel

em culturas de centeio, sorgo e milho, concluíram que aplicações de 59 a 118 tlha

aumentaram a produção comparada com a testemunha e obtiveram resultados

semelhantes aos obtidos com a fertilização comercial.

11

Os efeitos da cinza na produtividade florestal foram verificados por PEREIRA et

aI. (1982) que mostraram que a aplicação de 500, 1500 e 3000 Kg/ha de cinza em

covas de Euca/yptus saligna proporcionou ganhos semelhantes ao tratamento com

100 glcova de NPK 10-28-6 e foram significativamente superiores à testemunha

absoluta. ST APE & ZANI (1990), estudando o efeito de diferentes adubações de manutenção realizadas aos 2 anos e 10 meses pós-plantio em Eucalyptus grandis

implantado sobre Areias Quartzosas, mostraram que aos 5 anos e meio a produção da testemunha era da ordem de 38 m3 lha, ao passo que para as parcelas com 5

tlha de cinza a produção foi de 86 m3 lha e para a fertilização nitrogenada­potássica de 69 m3 lha. Também (DINIZ & BEIG 1982; PEREIRA, 1982 e

STAPE & BALLONI, 1988) mostraram que a cinza de biomassa florestal usada na implantação de florestas de Eucalyptus é altamente benéfica nas dosagens de 3

a 6 tlha, com grandes acréscimos de produção.

O estabelecimento de plantas de espécies nativas dos Estados Unidos, segundo TOMECEK et aI. (1990), foi afetado com a utilização de cinza, mostrando que a quantidade de mudas e a produção de peso seco foi significativamente aumentada.

BARROS et alo (1982), estudando a liberação de nutrientes minerais mediante a queima de leiras em plantio de Eucalyptus grandis, com 4 e 5 anos de idade, detectaram ganhos em volume de 300 a 450%, respectivamente, em relação à área

sem leira. Estes dados estão de acordo com observações feitas por BALLONI (1978), que diz que após estabelecida a floresta, nos locais onde houve a queima dos restos de desmatamento, as plantas foram mais vigorosas, de coloração verde mais escura e com maior sobrevivência.

ZANI & BALLONI (1988), testaram diversos substratos no enraizamento de estacas de Eucalyptus, onde concluíram que o melhor resultado foi obtido com a mistura de 25% de composto orgânico e 75% de cinza, obtendo cerca de 84% de

enraizamento, enquanto que o pior tratamento foi com o produto comercial constituído de vermiculita e casca de pinus, cerca de 27% de enraizamento. Observaram que com o aumento gradativo da cinza e a diminuição do composto

orgânico, houve tendência em aumentar o percentual de enraizamento, sugerindo que a cinza contribui com o enraizamento nesta fase inicial. Os autores ainda

12

observaram que o aumento de concentração de cinza provocou um maior crescimento das raízes, fazendo com que as mesmas saíssem pela parte superior

dos tubetes.

13

3. MATERIAL E MÉTODOS

3.1. Local de Instalação do Experimento e Características Físicas e

Químicas do Solo.

o experimento foi instalado em uma área da Champion Papel e Celulose Ltda., na

Fazenda Boa Vista localizada no município de Casa Branca - SP, cujas posições

geográficas são: Latitude 21°54'S, longitude 47°02'W e altitude 670 m.

o solo da área experimental foi classificado por RANZANI (1972), como sendo

um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico, profundo, bem drenado e de classe

textural barro-argilo-arenosa. O relevo local é do tipo plano. Aos 72 meses após a

instalação do experimento, coletaram-se amostras compostas de solo para a .

caracterização física e química da área experimental, constituídas por seis

amostras simples distribuídas em pontos equidistantes e nas profundidades: 0-10,

10-20 e 30-50 cm (Tabela 1).

Para as análises químicas das amostras, seguiu-se a metodologia proposta por

RAIJ et aI. (1987):

pH em CaCl2 0,01 M - determinado potenciometricamente numa

suspensão solo-líquido de 1:2,5, com tempo de contato de trinta minutos e sem

agitação da suspensão antes da leitura;

Carbono orgânico - determinado através da oxidação da matéria orgânica

pelo dicromato de potássio 1 N em meio sulfúrico e titulação pelo sulfato ferroso

amoníacal 0,4 N;

Fósforo assimilável - extraído por resina trocadora de íons e depois

dosado colorimetricamente pela redução do complexo fosfo-molibídico com ácido

ascórbico, em presença de sal de bismuto;

Cálcio, magnésio e potássio trocáveis - extraídos por resina trocadora de

íons. O cálcio e o magnésio foram determinados pelo espectrofotômetro de

absorção atômica e o potássio por fotometria de chama;

S (soma de bases trocáveis) - calculada pela fórmula:

S=Ca+2+Mg+2+K+;

14

Acidez titulável (H+ + AI+3) - extraída com solução tampão SMP, a partir

da solução de CaC12 0,01 M com quinze minutos de agitação e sessenta minutos de repouso;

CTC (Capacidade de troca de cátions) - obtida pela soma de S, HO e Al+3. ,

Valor V (Percentagem de Saturação por Bases) - calculado pela fónnula:

S V(%) = eTC x 100

As análises físicas foram feitas com base na metodologia proposta pelo "Manual de Métodos de Análises de Solo" (EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA, 1979).

Terra fina seca ao ar - separadas por tamisação, empregando-se peneiras .. de malha de 2 mm (furos circulares);

Densidade global - obtida pela secagem a 1050 C e pesagem de amostras de solo natural, coletadas no campo com anéis de Kopeck (Método do Anel Volumétrico);

Análise granulométrica - determinada por sedimentação em cilindro de Koettgen, sendo usado calgon (hexametafosfato de sódio 4,4%) como agente de dispersão e agitação de alta rotação durante quinze minutos. As frações areia muito grossa, areia grossa, areia média, areia fma e areia muito fma foram separadas por tamisação em peneiras de malha 1; 0,5; 0,25; 0,10 e 0,05 mm de diâmetro, respectivamente. A fração argila foi determinada pelo hidrômetro de Boyoucos (VETTORI & PIERANTONI, 1968). A fração silte foi determinada pela diferença entre o peso de terra fma seca ao ar menos o peso de areia total mais argila.

15

Tabela O 1. Análises químicas e fisicas de amostras de solo das profundidades

0-10, 10-20 e 30-50 cm da área experimental.

Profundidade pHem M.O. p WAI+3 K+ ca+2 Mg+2 s

cm CaCI2 % µg/cm3

0,0IM meq/100 cm3 de terra

O -10 4,2 2 ,4 2 4,17 0,03 0,10 0,01 0,14

10-20 4,2 2,0 2 4,23 0,04 0,10 0,01 0,15

30-50 4,2 1,5 1 3,40 0,03 0,10 0,01 0,14

Profundidade Areia Areia Areia Areia Areia Areia Silte Argila cm

O -10

10-20

30-50

m. grossa grossa média fina m. fina total

%

2 23 32 10 67 9

3 23 32 9 67 9

3 23 30 10 66 10

3.2. Caracterização Climática da Área Experimental

24

24

24

CTC V

%

4,31 5

4,38 3

3 ,54 4

Densidade global

g/cm3

1,2

1,3

1,3

O clima da região, segundo a classificação de KÔPPEN, é do tipo Cwa, ou seja,

mesotérmico de inverno seco, em que a temperatura do mês mais frio Gulho) é

inferior a 18ºC, a do mês mais quente (janeiro) superior a 22ºC e o total de chuvas

do mês mais seco não ultrapassa 30 mm. A precipitação média anual é de

aproximadamente 1.360 mm concentrando-se nos meses de outubro a abril,

quando chega a precipitar aproximadamente 1.200 mm. A deficiência hídrica

anual foi determinada pelo método de THORNTHWAITE & MATHER (1955),

admitindo-se uma capacidade de armazenamento de água no solo de 125 mm

numa profundidade de 200 cm. Chegou-se a um valor de aproximadamente 40

mm de deficiência hídrica, a qual ocorre entre os meses de maio a setembro

(Tabela 2 e Figura 1).

16

Tabela 02. Balanço hídrico obtido para a Fazenda Boa Vista (Casa Branca-

s P), segundo o método de THORNTHW AITE & MA THER

(1955), para o período de 1985 a 1991.

Temperatura Precipitação Evapotranspiração Deficiência Excedente Meses média* potencial real hídrica hídrico

(0C) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

jan 20,6 217,7 96,6 96,6 ° 121,1 fev 20,3 219,2 84,0 84,0 O 135,2 mar 20,6 231,6 88,2 88,2 O 143,4 abr 20,3 104,2 81,5 81,5 ° 22,7 mai 18,1 60,4 62,7 62,4 0,3 ° jun 15,5 15,8 43,2 40,8 2,4 ° jul 15,4 18,9 45,1 37,9 7,2 ° ago 16,4 26,9 52,9 41,9 11,0 O set 18,5 36,2 69,0 51,2 17,8 O out 18,3 102,0 75,2 75,2 O ° nov 19,4 136,4 82,5 82,5 O 4,9 dez 19,6 190,9 87,0 87,0 O 103,9

L 1.360,2 867,9 829,2 38,7 531,2

* temperatura média mensal = 18,6 °c

250 LEGENDA: - Excesso

200 r~-' Deficiência L.._-':J

II1II Consumo

150 -Reposição

~ 100

50

o JAN FEV MAR ABR MAl JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

Figura 1. Balanço hídrico do solo do local do experimento, segundo o método

de THORNTHWAITE & MATHER(1955), de posse de dados

obtidos no período de 1985 a 1991.

17

3.3. Material Genético Usado no Plantio, Tratamentos Aplicados e Delineamento Experimental

As sementes utilizadas foram da espécie Eucalyptus grandis Hill Ex Maiden originárias de Bounville - Coffs Harbour, Austrália, e melhoradas em uma área de produção de sementes instalada em 1969 pela Champion Papel e Celulose Ltda, no município de Mogi Guaçu - SP.

Os tratamentos consistitiram nas seguintes aplicações de fertilizante mineral e cinza de biomassa florestal:

uma testemunha, a qual não recebeu nenhuma aplicação de fertilizante ou crnza; aplicação de 417 Kg/ha de NPK 10:20: 10 na cova de plantio, como feito pela empresa nos plantios comerciais daquela época; tratamentos com doses de 5, 10, 15, 20 e 25 tlha de cinza, que foram aplicadas a lanço e incorporadas superficialmente (0-10 cm) com a grade leve, por ocasião do plantio.

As Tabelas 3 e 4 apresentam a composição química da cinza de biomassa florestal e as quantidades totais de nutrientes aplicadas através dos diferentes tratamentos.

A implantação do experimento foi realizada em abril de 1985, sendo as mudas plantadas num espaçamento 3,0 x 2,0 m. As parcelas experimentais foram constituídas por 81 plantas, ou seja, 9 linhas com 9 plantas cada. Somente as 25 plantas centrais foram consideradas nas avaliações dendrométricas, e as demais, deixadas como bordadura dupla. Considerando uma área de 6 m2/planta, cada parcela ocupou uma área de 486 m2, o que totalizou 10.206 m2 de área experimental.

18

Tabela 3. Características químicas * da cinza de biomassa florestal utilizada na experimentação.

*

pH Umidade perdida a 60-65 °c (%) Umidade perdida entre 65 e 110 °c Umidade total (%) Carbono orgânico (%) Carbono total (orgânico e mineral) (%) Resíduo mineral insolúvel (%) Resíduo mineral solúvel (%) Resíduo mineral total (%) Matéria orgânica compostável (%) Matéria orgânica resistente (%) Matéria orgânica total (combustão) (%) Nitrogênio total (%) Fósforo total (P) (%) Potássio total (K) (%) Cálcio total (Ca) (%) Magnésio total (Mg) (%) Enxofre total (S) (%) Relação C/N (C total e N total ) Relação C/N (C orgânico e N total)

8,80 68,99

1,69 70,68 4,47

11,94 1,19 6,63 7,82 8,05

13,45 21,50 0,15 0,11 0,45 1,84 0,16 0,05 80/1 30/1

As detennrnações feitas seguiram a metodologia apresentada por KIEHL (1985). Para as análises foi coletada uma amostra composta da cinza, após ser retirada da caldeira. Os altos Índices de umidade se devem à aplicação de água usada para resfriar a cinza.

Tabela 4. Quantidades totais* de nutrientes aplicadas em função das doses aplicadas de adubo (10:20: 10) e cinza de biomassa florestal nos diferentes tratamentos.

Nutriente (kg!ha)

Tratamentos N P K Ca Mg S

417 kg!hade 10:20:10 41,7 36,4 34,6 15,8 40,9 5 tlha de cinza 7,5 5,5 22,5 92,0 8,0 2,5 10 tlha de cinza 15,0 11,0 45,0 184,0 16,0 5,0 15 t!ha de cinza 22,5 16,5 67,5 276,0 24,0 7,5 20 tlha de cinza 30,0 22,0 90,0 368,0 32,0 10,0 25 tiha de cinza 37,5 27,5 112,5 460,0 40,0 12,5

* Para o cálculo das quantidades de nutrientes aplicadas via cinza de biomassa florestal, foram utilizados os dados de análise apresentados na tabela 3.

19

o delineamento experimental utilizado seguiu o esquema de blocos casualizados, com 7 tratamentos e 3 repetições.

3.4. Avaliações Dendrométricas e Amostragens dos Componentes Aéreos das Árvores para Análises Químicas

Dentre os parâmetros dendrométricos, avaliou-se o crescimento em altura, a sobrevivência das árvores e o crescimento em diâmetro à altura do peito (DAP). Estes parâmetros foram medidos em julho de 1989, julho de 1990 e em novembro de 1991, quando as árvores estavam com 51, 63 e 79 meses de idade, respectivamente.

o fator de forma foi determinado em novembro de 1991, nos tratamentos em que­foram aplicados 417 kglha de fertilizante mineral, O, 10 e 20 t/ha de cinza, através da medição de 3 árvores médias por parcela, para cada estrato de copa: dominantes, codominantes e dominadas. Também foi determinado o diâmetro do tronco das árvores abatidas em diferentes posições: base, meio e topo (próximo ao diâmetro de 3 cm). De posse das avaliações dendrométricas e do fator de forma médio aos 79 meses de idade, foi possível estimar a produção média de madeira com casca por hectare em metros cúbicos.

Com as mesmas árvores abatidas para a determinação do fator de forma, determinou-se o peso de matéria seca e a concentração de nutrientes nos diferentes componentes aéreos.

Para a realização dessas determinações, separou-se, inicialmente, os componentes folhas, galhos e tronco de cada árvore, os quais tiveram seus pesos de material fresco determinados. Para se estimar o peso de material seco e a composição química desses componentes em cada árvore, separadamente, foram feitas amostragens. A amostra de folhas, cerca de 200g, foi obtida, aleatoriamente, após homogeneização de todas folhas da copa. Os galhos de cada árvore, incluindo a parte do caule com menos de três centímetros de diâmetro, foram agrupados num feixe e da parte intermediária obteve-se uma amostra (cerca de 500g)

20

representativa do conjunto. As amostras de folhas e galhos foram pesadas e, após 72 horas de secagem a 65°C (até peso constante), tiveram seus pesos de material seco e composições químicas detenninados. Conhecendo-se o peso total de folhas e galhos frescos, e o peso de material fresco e seco das respectivas amostras, foi possível estimar o peso de material seco total destes componentes para cada

árvore abatida.

Com a fmalidade de calcular o peso de casca e lenho secos, foram adotados os seguintes procedimentos: nas árvores abatidas, tomou-se o diâmetro com e sem casca a cada intervalo fixo de 2 metros, até a altura comercial total, ou seja, da base até o diâmetro de 3 cm. De posse destas medições, calculou-se o volume com e sem casca e pela diferença obteve-se o volume de casca de cada árvore. Para cálculo do volume de madeira com e sem casca utilizou-se a fónnula de

Smallian:

onde:

v = [ (gl + gn /2) + g2 + g3 ... + gn - 1 J x 2 + ( gn x L) / 3

v = volume da somatória dos segmentos g = área transversal a cada intervalo medido L = comprimento do último segmento medido

A partir de discos do tronco (cerca de 2cm de espessura) das posições base, meio e topo, detenninou-se a densidade do lenho e da casca. Próximo aos pontos de retirada dos discos foram coletadas tiras de casca (20 cm de comprimento por 3cm de largura) e serragem do lenho, em toda a seção transversal. As amostras simples de casca e serragem foram misturadas em amostras compostas, as quais foram submetidas a análises químicas.

A metodologia utilizada para a determinação da densidade foi a da balança hidrostática, segundo a Nonna ABCP M 14/70, apresentada pela ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CELULOSE E PAPEL (1974), de acordo com as seguintes fónnulas:

21

Dbmad. = PSM / (PUM - PIM) e Dbcasca = 1 / [(PUC / PSC) - 0,346]

onde: Dbmad.

Db casca PSM

PUM

PIM pue pse

= densidade básica da madeira

= densidade básica da casca = peso seco da madeira em estufa aIOS ± 30 C

= peso úmido saturado da madeira = peso imerso da madeira

= peso úmido saturado da casca

= peso seco da casca em estufa a lOS ± 30 e

De posse dos valores dos volumes e densidades básicas do lenho e casca, estimou-se o peso de material seco destes componentes para as árvores abatidas.

3.4.1. Estimação do Índice de Sítio (IS)

o índice de sítio (IS), no presente estudo, foi padronizado como o valor médio de altura das cinco árvores dominantes de cada parcela, nas idades de 51, 63 e 79

meses. Em virtude das diferenças entre a idade real e a idade considerada para a determinação do IS, utilizou-se a equação de eOUT01,(1990).

IS = Exp (( Ln MHDOM) + 1,640863 X ( 11 Idade rea/- 1/7)) onde:

IS = índice de sítio MHDOM = média da altura das árvores dominantes Idade real = idade em que efetuaram-se as medições da

altura das árvores (4,2; 5,2 e 6,6 anos)

1/7 = o denominador indica a idade considerada para a determinação do IS (7 anos)

leOUTo, H.T.Z. Indice de Sítio. Relatório Interno da ehampion Papel e Celulose Ltda. Mogi Guaçu - SP 1990. 7p.

22

Esta equação foi utilizada por ser oriunda de sítios florestais de E. grandis

localizados em áreas da Champion Papel e Celulose Ltda, com características

ambientais semelhantes às do presente estudo.

3.5. Análise Química do Material Vegetal

As amostras de folhas, galhos, casca e lenho, depois de moídas em moinho tipo Willey, foram mineralizadas por via úmida, através de digestão nitroperclórica,

para a determinação da concentração de P, K, Ca, Mg e S nesses tecidos vegetais.

Os teores de K, Ca, Mg e S foram determinados com espectrofotômetro de absorção atômica, e o fósforo pelo método do vanado-molibidato de amônio. A determinação de N foi realizada pelo método Kjeldahl (BREMMER, 1965).

3.6. Avaliação Econômica Relacionada Com os Custos e Beneficios Advindos da Aplicação da Cinza

Os ganhos de produção e o lucro advindos da aplicação da cinza são os fatores básicos para a tomada de decisão, em utilizar ou não a cinza como insumo de

produção.

De acordo com o prinCIpIO dos incrementos decrescentes, ou seja, de que à aplicação de quantidades crescentes de fertilizantes correspondem aumentos cada vez menores de produção, a dose mais econômica corresponde àquela quantidade de cinza acima da qual o valor do aumento de produção não mais supera o custo

da aplicação da cinza.

Nesta linha de raciocínio, para o cálculo da dose mais econômica, após testar diversos modelos de regressão que pudessem se ajustar à relação da produção com as doses de cinza aplicadas, decidiu-se utilizar um trinômio do 2° grau, pelo bom ajuste conseguido e pelas facilidades de manipulação matemática oferecidas por este modelo. Na equação ajustada, o volume sólido de madeira com casca (m3 lha) produzido aos 79 meses de idade foi a variável dependente (Y) e a dose

23

de cinza aplicada (t/ha) a variável independente (X). Para o cálculo da dose mais

econômica, igualou-se a derivada da equação ajustada à relação de custos unitários de aplicação da cinza e valor de produto, da seguinte forma:

dy/dx=a] +2a2X=c/v (eq.3.6.1)

onde: dy/dx = a derivada do trinômio do 2° grau

a 1 e a2 = coeficientes do trinômio do 2° grau c = custo unitário de aplicação da cinza (custo do transporte mais

custo para espalhar cinza no campo)

v = valor do produto

Dada a grande dificuldade de expressar conceitos econômicos em termos de

moeda corrente, sobretudo devido aos altos índices inflacionários e da falta de ..

indexadores permanentes, os cálculos econômicos relativos à aplicação da cinza foram efetuados com base nas relações de troca, ou seja, os custos e os beneficios foram tomados em termos de m3 de volume sólido de madeira com casca.

A dose mais econômica, X', é, então, calculada por:

X' = aI - (c/v) / 2 X (-a 2J (eq.3.6.2)

Para se determinar qual o Raio Econômico (RE) de aplicação da cinza - distância em que os custos de aplicação da cinza se igualam aos ganhos econômicos advindos do aumento de produção proporcionados pela aplicação de uma determinada dose de cinza-, considerando-se os custos de transporte e de aplicação, a seguinte equação foi utilizada:

Ganho de Produção (m3/ha) = Custos de Aplicação da Cinza (m3/ha)

Onde:

(Pcc - PscJ = (D x CAP) + (RE x D x CT)

Pcc = produção de madeira conseguida com a aplicação de cinza (m3/ha)

PSC = produção de madeira conseguida sem a aplicação da cinza (m3/ha)

D = dose de cinza aplicada (tlha)

CAP = custo de aplicação da cinza no campo (m3/t) RE = raio Econômico (km)

CT = custo de transporte (m3/tIkm), considerando ida e volta

24

Donde conclui-se que:

RE = {((Pcc - Psc) - (D x CAP)) / (D x CT)} (eq.3.6.3)

3.7. Incubação de Amostras de Solo com Diferentes Dosagens de Cinza

Com o objetivo de se conhecer os efeitos da cinza sobre as características

químicas do solo e, conseqüentemente, conseguir subsídios para explicar as respostas de crescimento das árvores no campo, porções de 2 Kg de solo, provenientes da camada 0-20cm de profundidade do tratamento testemunha, foram incubadas com diferentes doses de cinza -coletadas diretamente da caldeira de biomassa- sob condições controladas de temperatura e umidade, 25°C e cerca de 80% da capacidade de campo, respectivamente. Antes de serem pesadas, as

amostras de cinza foram homogeneizadas e secadas à 65° até peso constante (72 h).

As doses de cinza correspondentes a O, 15, 30 e 45 t/ha foram uniformemente

homogeneizadas com as amostras de solo e incubadas por 2, 60 e 120 dias, quando eram analisadas quimicamente para determinações de pH em CaC12 0,01 M, P disponível pelo extrato r resina, teores trocáveis de K, Ca, Mg e AI, teor de matéria orgânica e Capacidade de Troca Catiônica. Para a realização das análises químicas, utilizaram-se os mesmos métodos apresentados no item 3.1.

25

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1. Efeito da Cinza de Biomassa Florestal Sobre o Crescimento das Árvores

4.1.1. Crescimento em Altura, DAP, Volume, Percentagem de Falhas e Índice de Sítio

As doses de cinza aplicadas influenciaram de forma significativa o DAP, o volume sólido de madeira das árvores e o índice de sítio nas idades de 51, 63 e 79

meses e, a altura, nas idades de 51 e 63 meses (Tabela 5 e Figura 2). Com relação

às aplicações de adubo químico, foram observados ganhos significativos apenas na característica volume sólido de madeira aos 51 meses. Quanto à sobrevivência ..

das árvores, não foram detectados efeitos significativos em função dos tratamentos aplicados (Tabela 5), evidenciando que a cinza, nas dosagens

utilizadas, não prejudica o estabelecimento das árvores.

Verificou-se que os ganhos de produção devidos à aplicação de cinza, em relação

à testemunha, em termos de volume sólido de madeira com casca, aos 79 meses de idade, variaram de 25,7%, para a menor dose (5t1ha), a 48,6%, para a dose

maior (20 tlha). A resposta ao fertilizante químico, 15,3% de ganho de produção, não foi estatisticamente significante (Tabela 5).

Estas respostas, apesar de serem consideradas tecnicamente muito significativas, são modestas em relação às observadas por BARROS et aI. (1982), que verificaram ganhos de produção superiores a 300% para plantio de Eucalyptus

grandis, com 4 e 5 anos, estabelecidos sobre a leira de resíduos vegetais queimados. PEREIRA et alo (1982), também evidenciaram ganhos significativos em altura para o E. saligna, aos 18 meses de idade, em resposta à aplicação de pequenas dosagens de cinza 500, 1.500 e 3.000 kg/ha.

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Doses de cinza ( t / ha )

Figura 2. ( a) Efeito da cinza sobre o incremento médio de volume .:;ólido de madeira com casca;

(b) Efeito da cinza sobre o incremento médio do índice de sítio.

27

28

STAPE & BALLONI (1988) obtiveram, para plantios de E. grandis, aos 37 meses

de idade, ganhos de produção da ordem de 15 a 22%, para doses de cinza que

variaram de 2 a 6 tlha. Também, STAPE & ZANI FILHO (1990), estudando o

efeito de diferentes adubações de manutenção para plantios de E. grandis,

estabelecidos sobre Areias Quartzosas, observaram, aos 66 meses de idade,

ganhos de produção equivalentes a 126% com a utilização de 5 tlha de cinza.

As diferenças entre tratamentos e ganhos de produção, em função da época

analisada, foram significativamente maiores nas idades mais jovens do

povoamento, para todas características dendrométricas (Tabela 5). Verificou-se

que as respostas aos tratamentos aplicados (em termos percentuais) caíam

drasticamente com o passar do tempo, muito embora os ganhos obtidos em

volume (m3 lha) de madeira entre a primeira e a última avaliação mantiveram-se

praticamente estáveis. Exemplificando, aos 51 meses de idade, a dose 25 tlha de ..

cinza foi responsável por um ganho de produtividade equivalente a 73,50/0 (93,7

m3 lha), o qual caiu para 47,4% (90 m3 lha) aos 79 meses de idade, relativamente

à testemunha. A causa mais provável para essas reduções de resposta deve estar

ligada à competitividade entre árvores pelos fatores de crescimento: luz, água e

nutrientes, que fica mais acirrada com o crescimento das árvores. Desta forma,

com a idade, há uma mudança radical de condições ambientais do povoamento,

com efeitos secundários sobre o crescimento das árvores relativamente àqueles

dos tratamentos experimentais aplicados. Além disso, com grande implicação

sobre estas constatações, são os processos de ciclagem bioquímica e

biogeoquímica de nutrientes que se instauram nos povoamentos florestais,

principalmente depois do fechamento das copas. No caso do presente estudo, o

processo de fechamento de copas já estava bastante adiantado aos 12 meses de

idade pós-plantio. Com a intensificação da ciclagem de nutrientes, as árvores

ficam mais independentes do suprimento de nutrientes provido pelo solo,

portanto, assumem papel preponderante sobre o crescimento das mesmas a

dinâmica de nutrientes que ocorre internamente nas árvores e no ciclo árvore­

serapilheira-solo-árvore, a qual tem efeitos alheios àqueles provenientes dos

tratamentos aplicados. Fundamentalmente, com a expansão do sistema radicular e

com a intensificação da ciclagem de nutrientes ao longo do tempo, houve uma

ampliação da eficiência de obtenção e utilização dos nutrientes pelas árvores,

29

promovendo uma amenização dos efeitos provenientes de cada tratamento.

Outrossim, dada a grande permeabilidade do solo da área experimental em estudo,

a lixiviação de nutrientes deve ter sido considerável, provavelmente com maior

intensidade nos tratamentos que receberam aplicações de doses mais elevadas de

CInza.

4.1.2. Produção de Matéria Seca

A avaliação do crescimento em peso dos componentes aéreos dos tratamentos

testemunha, 417 kg de 10-20-10, 10 tlha de cinza e 20 tlha de cinza, aos 79 meses

de idade, revelou que, tanto a adubação química como a aplicação de cinza

tiveram grande efeito sobre a formação de folhas, galhos, casca e lenho

(Tabela 6). A percentagem média de folhas, galhos, casca e lenho foi de 3,2; 5,3;

11,2 e 80,2, respectivamente. Os efeitos do adubo e da cinza sobre a produção dos ..

componentes folhas, galhos e casca foram similares. A grande diferença de efeito

destes insumos ficou refletida na formação do lenho das árvores. Assim, o adubo

foi responsável por um ganho de peso de lenho equivalente a 17%, enquanto a

aplicação de 10 tlha de cinza aumentou o peso de lenho em 43%, ambos

relativamente à testemunha.

Tabela 6. Matéria seca acumulada (tlha) e percentagem de distribuição dos componentes das árvores, aos 79 meses de idade, para alguns tratamentos.

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Tratamentos --------------- ------_ ... _------ --------------- --------------- ---------------

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20 tlha de cinza 4,0 3,0 6,7 4,9 14,8 10,9 110,6 81,2 136,1

Média 3,8 6,5 13,5 96,6 120,4

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DMS (tIha), P = 0,05 2,3 5,9 7,5 43,4 48,6

30

Quando se compara ganho percentual de peso com ganho percentual de volume

do lenho, para a mesma idade, verifica-se que, relativamente, os ganhos de peso

foram superiores aos de volume (Tabelas 5 e 6). Curiosamente, o aumento de 10

para 20 tlha de cinza proporcionou um ganho no volume de lenho equivalente a

20% (Tabela 5), e, em termos de ganho de peso (Tabela 6) nenhum efeito foi

observado. Considerando o objetivo fmal da produção de madeira, que é a

conversão desta em celulose, constata-se pelo presente estudo que apenas a

avaliação da característica volume de madeira, como convencionalmente feito nos

inventários florestais, não seria suficiente para se avaliar a quantidade de celulose

existente num detenninado povoamento florestal; particularmente, quando é

utilizada a aplicação de cinza como insumo de produção. Estudos mais

específicos sobre este assunto precisam ser conduzidos para aferir a conveniência

de se utilizar as características volume de madeira e/ou peso de madeira como

parâmetros para a realização de inventários florestais.

4.2. Custos e Beneficios Advindos da Aplicação da Cinza

o trinômio do 2° grau Y = 193,5398 + 7,6614 X - 0,1678 X2, que relaciona a

produção de madeira com casca (m3 lha), Y, com as doses de cinza aplicadas

(tlha), X, foi o que melhor se ajustou aos dados, com um R2 = 0,78 (P=0,05).

Igualando a derivada desta equação a 0, obteve-se a dose de cinza que

proporcionou a produção máxima de madeira (m3 lha). Segundo os cálculos feitos,

a dose equivalente a 22,8 tlha de cinza seria responsável pela produção máxima

de madeira, 281 m3 lha (Figura 3).

Para o cálculo da dose mais econômica, igualou-se a derivada da equação acima à

relação de custos unitários de aplicação da cinza e valor de produto, como

apresentado na equação 3.6.1. A dose mais econômica de cinza foi calculada

como sendo igual a 19,6 tlha, ou seja, cerca de 16% inferior à dose que deu a

produção máxima. Como base de cálculo, considerou-se como custos de

aplicação da cinza: o valor zero para aquisição do produto, por ser um resíduo

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Dose de cinza (tlha)

Produção máxima Lucro máximo

20 25

Lucro A = lucro decorrente das técnicas de implantação e manejo dos povoamentos.

Lucro B = lucro decorrente da aplicação da cinza.

31

Curva de produção de madeira (m3/ha), 79 meses pós-plantio, em função das doses de cinza aplicadas (t/ha), bem como os custos fixos, custos variáveis e lucros advindos da aplicação da cinza.

industrial descartável, o valor de 0,0132 m3/tJkm como o custo de transporte da cinza da indústria até o experimento (130 km, ida e volta) e, 0,23 m3/t como o custo para espalhar e incorporar a cinza no solo. Com base nesses valores, deduz­se que para aplicar a dose de cinza que resulta no maior retomo econômico, a uma distância de 65 km da indústria, são gastos, por hectare, cerca de 21 m3 de madeira com casca para pagar as despesas envolvidas com a aplicação da cinza. Ou seja, 250/0 do ganho de produção de madeira obtido com a aplicação desta dose, que foi de 64,4 m3 de madeira por ha.

Com base na equação 3.6.3 (item 3.6), calculou-se o Raio Econômico para a

32

aplicação de CInza, tendo como referência diferentes doses deste insumo

(Figura 4). A título de exemplo, observa-se que diante das perspectivas de ganho

de produção com a aplicação de 10 tlha de cinza, que a distância da indústria para se levar a cinza, em que os custos se igualam aos beneficios, é de 436 km.

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Figura 4.

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Dose de cinza (t/ha)

Distância máxima que a cinza pode ser transportada e aplicada (Raio econômico) diante das perspectivas de ganho de produção, para diferentes doses de cinza aplicadas.

4.3. Reflexos da Aplicação de Adubo e Cinza Sobre as Características Químicas e Físicas do Solo

4.3.1. Análise Química e Física do Solo em Condições de Campo

33

As análises químicas e fisicas de amostras de solo da camada 0-20 cm de

profundidade, após 72 meses da aplicação do adubo e da cinza, evidenciaram que,

com exceção do pH e P, não houve diferenças significativas entre tratamentos

(Tabela 7). Estas constatações, à primeira vista, contrastam com as grandes

respostas em crescimento (Tabela 5, item 4.1.1) e em absorção de nutrientes

(Tabelas 9 e 10, item 4.4) promovidas pelas aplicações destes insumos. Também,

não está de acordo com o grande efeito da aplicação de cinza na composição

química de amostras de solo incubadas (Tabela 8), em que o pH e os teores de P,

Ca, Mg e K foram substancialmente elevados.

N este ponto surgem as indagações:

Por que não foram verificadas diferenças significativas na composlÇao

química e fisíca de amostras de solo que receberam grandes doses de

adubo e cinza? Diante desta constatação, como é que se explica a grande ..

resposta em crescimento, obtida pelos tratamentos aplicados, sendo que, os

atributos químicos e fisicos do solo, no presente caso, deveriam ser a causa

primária dessas respostas?

Tudo leva a crer que as análises qUlIllicas e fisicas de amostras de solo,

provenientes do campo, não detectaram efeitos dos tratamentos aplicados em

função do longo tempo decorrido entre a época de aplicação dos tratamentos e a

da análise das amostras de solo, que foi de 72 meses.

Neste tempo, fundamentalmente, dada a natureza permeável e a baixa C.T.e. do

solo, grande parte dos nutrientes foi 1ixiviada, e outra considerável parte

absorvida pelas árvores, como detectado pelas análises vegetais (Tabelas 9 elO).

Com isso, as características do solo voltaram a níveis equivalentes aos da

testemunha. Como subsídio para esta colocação, cita-se o trabalho de BARROS et

aI. (1982), que observaram, após 5 anos da queima de resíduos culturais de

Euca/yptus grandis,valores de P, K, Ca e Mg cerca de 19; 2,5; 1,6 e 5 vezes

inferiores àqueles observados imediatamente após a queima.

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36

Se se tivesse feito um monitoramento das características do solo desde a aplicação dos tratamentos, provavelmente seriam detectados os efeitos do adubo e da cinza sobre as características químicas e fisicas do solo, com mais distinção, nos períodos iniciais. Tal afirmação fica muito reforçada pelos efeitos de diferentes doses de cinza sobre as modificações da constituição química e fisica de amostras de solo incubadas (Tabela 8).

4.3.2. Análise Química do Solo em Condições de Laboratório

Os efeitos da cinza sobre as características fisicas e químicas do solo e, conseqüentemente, sobre o aumento da produção de madeira, podem encontrar grande sustentação científica mediante a interpretação de resultados obtidos em experimentos conduzidos sob condições controladas de laboratório. No presente estudo, verifica-se isso através da interpretação dos efeitos da cinza sobre as características químicas de amostras de solo (Tabela 8) que foram incubadas no

laboratório.

As doses de crnza aplicadas, bem como os diferentes tempos de incubação utilizados, promoveram mudanças expressivas sobre o pR, teores de K, Ca, Mg, P e AI e V% (Tabela 8 e Figuras 5 e 6). Só não foram encontradas variações com o tempo de incubação para o teor de Mg e matéria orgânica. Para a C.T.C., observou-se que a aplicação de cinza, de modo geral, não teve nenhum efeito sobre a mesma. O índice de pR, para a maior dose de cinza aplicada, elevou-se de 4,00 para 5,70 e 6,30, com 2 e 120 dias de incubação, respectivamente. Neste mesmo período, também para a maior dose de cinza aplicada, o teor de Ca elevou-se de 0,17 para 2,46 e 3,38 meq/l00 cm3; o teor de Mg de 0,07 para 0,50 e 0,55 meq/l00 cm3; o teor de AI decresceu de 1,40 para níveis equivalentes a 0,20 meq/l00 cm3 e a Saturação por Bases (V%) elevou-se de 4 para 51 e 80%, respectivamente. Este comportamento evidencia o grande efeito deste insumo como corretivo da acidez do solo. Com relação ao K e P, a aplicação de doses equivalentes a 45 tlha de cinza, chegou a elevar o K de 0,04 para 0,29 e 0,58 meq/l00 cm3 e o P de 5 para 17 e 34 j..tg.cm-3, respectivamente, para 2 e 120 dias de incubação.

37

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(b) Valores de P, K, e Mg após 120 dias de incubação, em função das doses aplicadas de cinza.

38

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(b) Valores de V (%) após 2,60 e 120 dias de incubação, em função das doses de cinza.

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39

Pelo exposto, constata-se também que com o passar do tempo de incubação houve liberação para o complexo de troca iônica do solo de grandes quantidades de Ca,

K e P. As fontes mais prováveis destes nutrientes devem estar ligadas às fonnas minerais prontamente solúveis contidas na cinza (Tabela 3) e, de menor contribuição, os nutrientes provenientes da mineralização da matéria orgânica.

Tudo leva a crer que um dos fatores importantes para os ganhos de produção dos tratamentos que receberam cinza, comparativamente ao que recebeu adubo, está

relacionado com a pronta disponibilidade dos nutrientes nesses insumos. No fertilizante, a maior parte dos nutrientes encontra-se na fonna solúvel, portanto, mais sujeitos às perdas por lixiviação.

Por outro lado, na cinza, parte dos nutrientes está na fonna solúvel e parte é

liberada com o passar do tempo, através da decomposição da matéria orgânica contida na cinza ou pela solubilização gradativa de compostos químicos, o que

toma os nutrientes menos sujeitos à lixiviação e favorece o melhor

aproveitamento dos mesmos pelas árvores. Além disso, o método de aplicação desses insumos deve ter contribuído de fonna expressiva para os resultados obtidos. A aplicação localizada do adubo químico, na cova de plantio, disponibiliza os nutrientes num pequeno volume de solo, tomando-os mais susceptíveis à lixiviação e a um menor aproveitamento pelas árvores, tendo em

vista o rápido crescimento radicular tanto lateralmente como em profundidade. STAPE (1990), observa que, já aos cinco meses de idade, o sistema radicular de

E.grandis pode estar distribuído numa área equivalente a três metros de diâmetro. Desta fonna, grande parte do volume radicular fica distante do local de aplicação do fertilizante, o que não ocorre com a cinza, que é aplicada a lanço e incorporada no solo.

Nesta fase experimental ficou evidente o papel da cinza como agente melhorador das características químicas do solo e como fonte de nutrientes essenciais às

árvores, principalmente, Ca, Mg, K e P. Estas afrrmações são muito reforçadas no item 4.4, onde é discutida a grande influência da cinza sobre as quantidades de nutrientes acumulados pelas árvores.

40

Provavelmente, tendo por base o comportamento químico da cinza no solo, os

efeitos positivos da cinza para o crescimento de árvores, também, poderiam ser constatados para culturas agrícolas, principalmente para aquelas muito exigentes nutricionalmente e plantadas em solos de baixa fertilidade.

4.4. Efeito da Cinza Sobre as Quantidades de Nutrientes

Acumulados Pelos Componentes das Xrvores

De modo geral, as concentrações de macronutrientes nos componentes aéreos das árvores decresceram na seguinte ordem: folhas, galhos, casca e lenho,

independentemente dos tratamentos aplicados (Tabela 9). Esta seqüência de distribuição dos nutrientes está de acordo com o observado por (SILVA et aI.,

1983; POGGIANI et aI., 1983 e PEREIRA et aI., 1984). Por outro lado, quando

se consideram as quantidades de nutrientes locados nestes componentes, esta ordem se modifica radicalmente, ficando em ordem decrescente: lenho, casca,

folhas e galhos (Tabela 10). É importante ressaltar também que, a grandeza dos valores foi completamente alterada, sendo o conteúdo de nutrientes do lenho, por

exemplo, muito superior ao das folhas.

A aplicação de adubo e cinza influenciou significativamente a concentração e o

conteúdo de macronutrientes nos diversos componentes das árvores (Tabelas 9 e 10). Numa análise global destas tabelas verifica-se que as aplicações de cinza, relativamente à aplicação de adubo, proporcionaram absorções muito maiores de Ca e K, principalmente (vide também Tabela 11). Estas constatações são particularmente evidentes quando se analisam os componentes casca, galho e lenho. Conjuntamente com as constatações verificadas na composição química do solo, em que a aplicação de cinza teve grande efeito sobre as concentrações desses mesmos nutrientes (item 4.4.), pode-se concluir que a grande resposta de crescimento devido a aplicação de cinza, muito superior àquelas observadas para

a aplicação de adubo químico, se devem às maiores absorções de Ca e K, principalmente. Este efeito, naturalmente, resultaria num melhor balanço nutricional das árvores, com grandes implicações sobre o crescimento das mesmas.

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Tabela 11. Conteúdo de nutrientes na parte aérea total (folhas, galhos, casca e lenho), aos 79 meses de idade.

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20 tlha de cinza 244,32 a 18,66 a 76,75 a 147,08 a 33,22 a 14,79 a

4.5. Eficiência de Utilização dos Nutrientes

A partir da obtenção de biomassa e nutrientes contidos nos componentes aéreos, procurou-se estimar a Eficiência de Utilização dos Nutrientes (HANSEN &

BAKER 1979), ou segundo BARROS et aI. (1986), o Coeficiente de Utilização

Biológica (CUB). Ambos os conceitos têm o mesmo significado, ou seja, unidades de peso de biomassa produzida por unidade de nutriente acumulado.

A eficiência de utilização dos nutrientes, tanto para o componente tronco (lenho + casca) como para a parte aérea total, nos diversos tratamentos, seguiu a seguinte ordem: S > P > Mg > K> Ca > N (Tabela 12). O maior índice de eficiência, quando se considera a parte aérea total, foi de 9.502 para o S e, o menor, 526 para

o N. Observa-se que os nutrientes são bastante distintos quanto ao seu aproveitamento para a formação dos tecidos vegetais. PEREIRA et aI. (1984), trabalhando com Eucalyptus grandis, observaram índices de eficiência de utilização dos nutrientes que, apesar de serem de grandezas diferentes, no geral,

apresentaram, por nutriente, a mesma ordem observada neste trabalho. As diferenças verificadas quanto à grandeza dos valores, se devem, basicamente, aos efeitos da idade dos povoamentos e condições ambientais de experimentação.

44

Tratando-se dos efeitos da aplicação de adubo e cinza sobre a eficiência de

utilização dos nutrientes, verifica-se que, destacadamente, o Ca teve um

comportamento bastante distinto. A aplicação de cinza fez com que a eficiência

de utilização deste nutriente fosse drasticamente reduzida, sugerindo que a grande

disponibilização de Ca para as árvores, via aplicação deste insumo, levou a uma

grande absorção de Ca, com desperdício de parte dos montantes absorvidos, ou

então, a uma ineficiência das árvores para a utilização do mesmo na formação de

tecido vegetal. Estas deduções têm por base as constatações observadas nesta

pesquisa, em que, sobre menores disponibilidades de Ca, as árvores possuem,

potencialmente, maior capacidade de utilizar eficientemente os nutrientes (Tabela

12).

Tabela 12. Índice de Eficiência de Utilização de Nutrientes para formação de tronco (lenho + casca) e parte aérea total (folhas, galhos, casca e lenho), nos diversos tratamentos, aos 79 meses de idade.

Tronco (lenho + casca)

Tratamentos N p K Ca Mg S

Unidade matéria seca /unidade de nutriente

Testemunha 954a 8.866 a 2.341 a 1.637 a 6.231 a 10.000 a

417 kglha de 10:20:10 744b 7.416 a 2.263 a 1.739 a 5.352 a 9.291 a

10 tlha de cinza 848 ab 8.608 a 2.407 a 1.033 b 5.878 a 9.418 a

20 tIha de cinza 808 b 8.294 a 2.242 a 1.029 b 5.121 a 10.000 a

Parte aérea total

Tratamentos N P K Ca Mg S

Unidade matéria seca /unidade de nutriente

Testemunha 651 a 7.905 a 1.824 a l.452 a 4.935 a 9.502 a

417 kglha de 10:20:10 526b 6.424 b 1.819 a 1.562 a 4.314 a 8.549 a

10 tIha de cinza 599 ab 7.650 ab 1.946 a 963 b 4.838 a 8.617 a

20 tIha de cinza 576 ab 7.235 ab 1.815 a 951 b 4.307 a 9.219 a

45

5. CONCLUSÕES

Os resultados obtidos com a presente pesquisa, permitiram a elucidação científica

de questões relacionadas com os efeitos da cinza - proveniente de biomassa florestal - sobre as características físicas e químicas do solo e com a nutrição mineral do Eucalyptus grandis.

A aplicação de diferentes doses de cinza resultou em elevações de produtividade, sendo que, para a dose de melhor resposta, 20 t/ha de cinza, os ganhos foram 49% superiores à testemunha. Os ganhos em produtividade promovidos pela cinza, de

modo geral, independentemente das doses aplicadas, foram superiores àqueles conseguidos mediante a aplicação de adubo químico, equivalente às que são utilizadas normalmente em plantios de eucaliptos.

A dose mais econômica de cinza foi estimada como sendo 19,6 t/ha, para uma distância de transporte deste resíduo igual a 65 km. Cerca de 21 m3 de madeira

com casca seriam necessários para pagar as despesas envolvidas com a aplicação da cinza. Ou seja, 25% do ganho de produção de madeira obtido com a aplicação desta dose, que foi de 64,4 m3 de madeira por ha.

As análises de solo da camada 0-20 cm, realizadas 72 meses após a aplicação de

cinza, mostraram que, com exceção do pH e P, não havia diferenças

estatisticamente significantes entre tratamentos. Nesse período, dada a natureza permeável e a baixa C.T.C. do solo, grande parte dos nutrientes foi lixiviada, e outra parte considerável, absorvida pelas árvores, como detectado pelas análises vegetais. Com isso, os atributos do solo voltaram a níveis equivalentes aos da

testemunha.

A cinza promoveu importantes mudanças no pH e nos teores de K, Ca, Mg, P e

AI, de amostras de solo incubadas sob condições controladas de laboratório.

Nesta fase experimental ficou evidente o papel da cinza como agente melhorador de atributos químicos do solo, conseqüentemente, como fonte de nutrientes

essenciais às árvores.

46

A aplicação de cinza influiu significativamente na concentração e no conteúdo de macronutrientes locados nos diversos componentes das árvores. As absorções de Ca e K foram muito maiores do que aquelas observadas pela testemunha e pelo tratamento que recebeu adubo. Atribuiu-se a estes nutrientes a maior parte dos efeitos sobre a nutrição mineral do Eucalyptus grandis, responsáveis pelas

grandes respostas em produtividade.

47

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